一、什么是中水处理

将生活污水或城市污水作为水源，经过适当处理后再度利用，其水质指标间于上水和下水之间，称为中水，相应的技术称为中水技术。

中水应用类别：

(1) 农业灌溉：作物灌溉，苗圃生产；

(2) 景区灌溉：公园、学校场地、运输公路只见绿地、绿化带及住宅区；

(3) 工业循环回用：冷却水、锅炉用水、工艺用水和大型施工；

(4) 非饮用城市用水：消防、空调、生活杂用；

(5) 其他对水质要求不高的用水。

二、中水处理系统的水源：

不同领域对中水的水质要求不完全相同。比如中水作为生活杂用水，其水质必须满足下列基本条件：（1）卫生上安全可靠，无有害物质，其主要衡量指标有大肠菌群数、细菌总数、悬浮物量、生化需氧量、化学耗氧量等；（2）外观上无不快的感觉，其主要衡量指标有浊度、色度、臭气、表面活性剂和油脂等；（3）不引起设备、管道等严重腐蚀、结构和不造成维护管理的困难，其主要衡量指标有PH值、硬度、溶解性固体等。我国现行的中水水质标准有：《生活杂用水水质标准》（CJ/T 48-1999）(见附件)。

中水处理不宜太过复杂，故对水源有一定要求。中水水源包括：冷却排水、淋浴排水、盥洗排水、厨房排水、厕所排水、城市污水厂二沉池出水等。一般不采用工业污水作为中水水源，严禁传染病医院、结核病医院污水和放射性污水作为中水水源。对于住宅建筑可考虑除厕所生活污水外其余排水作为中水水源；对于大型的公共建筑、旅馆、商住楼等，采用冷却排水、淋浴排水、盥洗排水作为中水水源；公共食堂、餐厅的排水水质污染程度较高，处理比较复杂，不宜采用；大型洗衣房的排水由于含有各种不同的洗涤剂，能否作为中水源须经试验确定。

中水处理系统水源概括起来可分为以下三类：

1)       优质杂排水：包括洗手洗脸水、冷却水、锅水、雨水等，但不含橱、厕排水，主要污染物为污灰，处理方法简单。

2)       杂排水：除上述优质杂排水外，还含厨房排水。污染程度高，有油垢、表面活性剂、生物有机物泥灰。

3)       综合排水：杂排水和厕所排水的混合水，含较高的细菌、BOD和COD，不仅具有前两类废水的污染性，而且含有氮、磷的富营养化的性质，处理工艺较为复杂。

三、中水系统及其组成

中水系统按规模分为建筑中水、城市小区中水、城市中水三大基本系统。建筑中水系统是针对单幢建筑物或相邻几幢建筑物而言的，处理规模小，投资及运行费用较高；生活小区中水系统指的是在一个较小的范围内的中水系统，管理相对较集中，处理运行费用也相对较低，供水水质较稳定；城市中水系统是指以城市污水处理厂二级处理出水为中水原水，经深度处理后提供城市中水使用，其处理费用低，处理规模大。

中水系统由原水收集系统、水处理系统和中水供水系统组成。原水收集系统主要是采集原水，包括室内中水采集管道、室外中水采集管道和相应的集流配套设施；中水处理设备是用来处理原水使其达到中水的水质标准；中水供水系统通过室内外和小区的中水给水管道系统向用户提供中水。

四、中水回用处理技术

在不同的条件下采用的中水处理工艺也不同，原则上应该根据中水水源的水质水量和用水要求，经过水量平衡和试验确定工艺流程，同时考虑投资、运行管理和设备情况进行技术经济分析，优选处理方案。常规的中水处理通常由混凝、沉淀(澄清、气浮)、活性炭吸附、脱氨、离子交换、微滤、超滤、氧化、消毒等单元技术优化组合而成。工艺流程可分为以下几类。

1. 物化法中水处理工艺

该工艺是以优质杂排水为中水水源，处理目的主要是去除原水中的悬浮物和少量有机物，降低水的浊度和色度。该工艺的过程是将原水在调节池中混合匀，并进行预曝气处理，通过混凝沉淀，将大分子有机物、胶体截流去除。

特点：

1)       占地少；

2)       系统可间歇运行，管理简单。

不过，该工艺对来水的要求较高，不适合多种水源混合后的处理，因此具有一定的局限性。

2．生化法中水处理工艺

如果中水水源为综合排水，处理目的是同时除水中的悬浮物和有机物。该工艺是将不同水量、不同水质的原水在调节池中混合均匀，并进行预曝气理，进入生化池(接触氧化池)后，利用填料上的生物膜吸附、氧化水中有机污染物，再经过过滤消毒，得到水质稳定的中水原水。

特点：采用鼓风曝气，气体从总进气管进入分气管，在一定的气压作用下，使曝气管的管膜微孔张开，进行均匀曝气，当停止供气时，在水压作用下，微孔闭合，有效地防止了曝气管堵塞现象。曝气管气泡分散性好，氧转移效率高。填料采用弹性组合填料，具有材质优异，结构稳定，易挂膜，微生物附着量不易结团，不宜堵塞、耐冲击负荷、使用寿命长的特点。投加含氯或臭氧消毒剂，性能稳定，消毒杀菌彻底；无原水时，可间歇曝气，保持生物菌活性。

3. 膜生物反应器中水处理工艺  

该工艺将生物处理技术与膜分离技术相结合，膜分离组件置于曝气池中，污水中的绝大部分有机物被微生物所分解，根据筛分原理，膜分离组件将微生物直径大于膜孔径的颗粒截留下来，得到优质的处理出水。

特点：工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不需经三级处理即可回用，操作方便，可实现全自动化管理。生物处理技术与膜分离技术相结合的一新工艺，取代了传统工艺中的二沉池，能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生单元流失的微生物菌群与已净化的水分离；可使生物处理单元内生物量维持在高浓度水平，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水停留的时间大大缩短；由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌(如硝化而使系统中各种代谢过程顺利进行；使一些难降解的大分子有机物的停留时间变长，有利于它们的分解；生物膜技术与其它过滤分离技术一样，在长期的运转中，膜作为一种过滤介质容易堵塞，膜的通水量随运转时间而逐渐下降，需进行有效的反冲洗和化学清洗，防止和减缓膜的堵塞。

二、        国内外中水回收应用情况

1、国外中水回收应用情况

当今世界各国解决缺水问题时，中水回用首选为可靠且可重复利用的第二水源，而且一直是研究重点。再生回用的途径有几十种，主要是农业灌溉、工业和景观用水、渔业、消防及市政杂用、地下水回灌、补充地表水等。国外中水回用历史很长，规模也很大，受到了可观的经济效益和社会效益。一些发达国家在高度工业化发展过程中，深切感受到了水资源的宝贵，逐步制定和完善了相应的法规和政策，促使中水得到了合理的利用，中水回用在国外实施很久，回用规模很大，已显示出明显的经济效益，当前世界上许多国家为克服水资源困难，把城市污水开辟为第二淡水源。

美国是世界上采用污水再生利用最早的国家之一，20世纪70年代就开始大规模建设污水处理厂，1979年美国有357个城市回用污水，有污水回用点500多项，涉及到娱乐回用、环境回用、城市回用等方面。全过城市污水回用总量越9.4*10⁸m³，其中灌溉用水占用量62%，工业用水占总用水量的31.5%，用于地下回灌的占5%，用于娱乐，渔业等的占1.5%。

日本因国土狭小，人口众多，水资源主要靠河流，流量具有时间变动性，其水资源严重缺乏，除不得不实行定量供水外，只能中水回用，日本从1962年就开始回用于城市给水，生活卫生杂用和工业回用，1991年有76个公共污水处理厂在运行，其中有4个处理厂的中水得到了回用，其中工业用水占41%，农业灌溉13%，环境用水占32%，非饮用水中占8%，季节性清雪占4%。日本的双管供水系统比较普遍，东京将污水厂的深度处理水回用于一个干涸的小溪，收到了一定的经济效益和社会效益，近年来日本的环保部门对二级处理提出了脱氮除磷要求，水质更好，可回用于河流，作为景观用水，梅花环境！除日本、美国外，俄罗斯、西欧各国、印度、南非和纳米比亚的污水回用技术也很普遍，南非和纳米比亚等国甚至建立了饮用再生水制造工厂、印度孟买已有7座商业性大楼用中水做空调冷却水的补充水，水量达到150-250m³/d在建的马里兰州的伯得恒钢铁厂每天将有4*10⁵m³污水回用生产工艺及冷却系统，回用水量最高达7.6*10⁵m³/d中水回用已经成为世界上不少国家解决水资源不足的战略性对策，在国外有丰富的经验，满足或部分满足了深受水资源缺乏影响和限制的城市和工业发展的需要，收到良好的经济效益和社会效益。

2、我国中水回用的现状

我过淡水资源很匮乏，排水设施和管理不完善，但已认识到中水回用的重要性和紧迫性，合理地利用重水资源。不仅可以缓解全球性供水不足，而且可改善生态环境，实现资源的可持续发展，近十多年，城市中水回用的重要一直放在占有较大比重的工业废水上，经多年努力，工业废水回用率60%以上，由于社会经济发展和人们环境意识的不断提高，中水回用逐步扩展到缺水城市的很多行业。

我国中水回用的水源一般是杂排水、混合排水，处理工艺多为生化处理法和膜生物反应器处理法，其投资成本都超过1000元/m³左右，每吨中水处理成本费在1元左右。从国内运行效果看，处理后的水质具有一定的波动性，还需要进一步的改进和完善，使之能成为一种适合我国国情的中水处理技术。为了获取好的出水水质，新技术的研究、料的研究和多种工艺的联合处理成为主要的研究方向，现在臭氧消毒、紫外线杀菌、反渗透等方法中水处理正在积极探索。

在“十五”期间，国家要求城市污水处理量的10%进一步处理后回用，建立中水道。就一个城市而言，除了全市的中水道外，市内各区和有些大型公共建筑也中水回用的途径，这样可组成大、中、小的中水道系统，配套建设中水道设施应与主体建筑工程同时设计，同时施工，同时交付使用。我国有关部门规划几年内全国城市污水回用处理率达25%。届时污水回用将为缓解我国水资源紧缺做出重要贡献。